微電機(jī)軸承選型校核

最近有工程師提問(wèn)微電機(jī)軸承選型的困惑：進(jìn)行軸承壽命校核計(jì)算，結(jié)果都超過(guò)一百萬(wàn)小時(shí)。這樣的話軸承的選型壽命校核計(jì)算就沒(méi)有意義了。而且對(duì)于微電機(jī)或者說(shuō)分馬力電機(jī)，軸承的選型應(yīng)該有哪些注意事項(xiàng)呢？

這并不是一個(gè)個(gè)案，去年我為廣東一個(gè)家電集團(tuán)做電機(jī)應(yīng)用技術(shù)顧問(wèn)項(xiàng)目的時(shí)候，也遇到相同的問(wèn)題，普通中小型電機(jī)的選型原則在這類(lèi)小電機(jī)中變得“似乎有點(diǎn)問(wèn)題”。如果對(duì)電機(jī)軸承應(yīng)用技術(shù)有足夠的認(rèn)識(shí)的話，這些問(wèn)題本質(zhì)上是一致的。

鑒于工程師們普遍存在的這樣的疑惑，我們梳理一下微電機(jī)軸承選型要點(diǎn)。

微電機(jī)軸承選擇的基本原則與普通電機(jī)實(shí)質(zhì)上是一樣的，只不過(guò)由于電機(jī)非常小，軸承的負(fù)荷也非常小，切工作環(huán)境狀態(tài)與普通工業(yè)電機(jī)有較大的差異，因此會(huì)看起來(lái)不同。

總體上，微電機(jī)軸承選型依然需要滿足如下一些基本原則：

第一、 軸承尺寸滿足設(shè)備選擇的基本要求

第二、 軸承運(yùn)行壽命達(dá)到預(yù)期

第三、 滿足設(shè)備的噪聲要求。

1、軸承尺寸需要滿足設(shè)備選擇的要求

微電機(jī)一般用在家用電器、機(jī)器人等領(lǐng)域，有時(shí)候是普通三相電機(jī)、單相電機(jī)或者是伺服電機(jī)。由于設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)候有一定的尺寸要求，因此軸承外形尺寸往往受限。同時(shí)，由于軸承尺寸與設(shè)備尺寸的設(shè)計(jì)所限，有時(shí)候在考慮軸承尺寸的時(shí)候也要考慮系統(tǒng)的剛度等。

比如常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題，由于尺寸非常有限，而軸承體積很小，貌似受力不大，有時(shí)候就會(huì)選用非常薄壁的軸承室進(jìn)行支撐。在選擇軸承支撐的時(shí)候，除了考慮強(qiáng)度以外，支撐的撓性變形也需要考慮進(jìn)去，避免影響的使用。（在微電機(jī)中，很多時(shí)候這些問(wèn)題最后都是從軸承噪聲上表現(xiàn)出來(lái)的。）

2、滿足軸承壽命預(yù)期

在一般的工業(yè)電機(jī)中，壽命計(jì)算，往往是以疲勞作為判斷的依據(jù)。因此，壽命計(jì)算都是在校核軸承的基本額定疲勞壽命。

但是在微電機(jī)領(lǐng)域，電機(jī)軸受力都很小，軸承受力也很小；因此，軸承的運(yùn)行壽命幾乎很難出現(xiàn)達(dá)不到理論計(jì)算壽命的情況。那也不是說(shuō)軸承就能無(wú)限的運(yùn)行下去，如果足夠了解軸承的應(yīng)用技術(shù)，就會(huì)了解，軸承的壽命校核，除了軸承的基本額定疲勞壽命，還要考慮其他因素。

首先，軸承的最小負(fù)荷。對(duì)于滾動(dòng)軸承而言，軸承正常運(yùn)行所需要的最小負(fù)荷如果不能滿足，軸承會(huì)因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦太多而提早失效。因此，校核軸承的最小負(fù)荷是非常必要的。

第二，軸承的潤(rùn)滑壽命。上面說(shuō)過(guò)，在微電機(jī)中，軸承基本不會(huì)運(yùn)行到疲勞失效，但是很容易由于潤(rùn)滑不當(dāng)出現(xiàn)磨損，而導(dǎo)致失效。因此，考慮軸承的潤(rùn)滑，包括潤(rùn)滑的選擇和潤(rùn)滑壽命的計(jì)算，也是非常必要的。